1、低密度聚乙烯度聚乙烯低密度聚乙烯度聚乙烯（LDPE）是一種塑料材料，它適合熱塑性成型加工的各種成型工藝，成型加工性好。 LDPE主要用途是作薄膜產品，還用于注塑制品，醫(yī)療器具，藥品和食品包裝材料，吹塑中空成型制品等。目錄LLDPE簡介 LLDPE的分類 生產方法 產品性能 1. (1)結晶性能聚乙烯是結晶性聚合物 2. (2)熱性能 3. (3)抗環(huán)境應力開裂和抗蠕變性能 4. (4)熱氧老化和光氧老化性能 5. (5)聚乙烯的介電性能LLDPE的應用領域 1. 應用領域 2. 消費比例 3. 消費品種近期發(fā)展LLDPE簡介 LLDPE的分類 生產方法 產品性能 1. (1)結晶性能聚乙烯是結

2、晶性聚合物 2. (2)熱性能 3. (3)抗環(huán)境應力開裂和抗蠕變性能 4. (4)熱氧老化和光氧老化性能 5. (5)聚乙烯的介電性能LLDPE的應用領域 1. 應用領域 2. 消費比例 3. 消費品種近期發(fā)展LLDPE簡介低密度聚乙烯（英文： Linear Low Density Polyethylene 簡稱：LLDPE,） 線性低密度聚乙烯(LLDPE)，是乙烯與少量高級-烯烴(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化劑作用下，經高壓或低壓聚合而成的一種共聚物，密度處于0.9150.940克/立方厘米之間。但按ASTM 的D-1248-84規(guī)定，0.9260.940克/

3、立方厘米的密度范圍屬中密度聚乙烯(MDPE)。新一代LLDPE將其密度擴大至塑性體(0.8900.915克/立方厘米)和彈性體(0.890克/立方厘米)。但美國塑料工業(yè)協(xié)會(SPI)和美國塑料工業(yè)委員會(APC)只將LLDPE的范圍擴大至塑性體，不包括彈性體。上世紀80年代，Union Carbide和Dow Chemical公司將其早期銷售的塑性體和彈性體稱之為非常低密度的聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)樹脂。 常規(guī)LLDPE的分子結構以其線性主鏈為特征，只有少量或沒有長支鏈，但包含一些短支鏈。沒有長支鏈使聚合物的結晶性較高。 通常，LLDPE樹脂用密度和熔體指數來表征。密

4、度由聚合物鏈中共聚單體的濃度決定。共聚單體的濃度決定了聚合物中的短支鏈量。短支鏈的長度則取決于共聚單體的類型。共聚單體濃度越高，樹脂的密度越低。此外，熔體指數是樹脂平均分子量的反映，主要由反應溫度(溶液法)和加入鏈轉移劑(氣相法)來決定。平均分子量與分子量分布無關，后者主要受催化劑類型影響。 LLDPE在20世紀70年代由Union Carbide公司工業(yè)化，它代表了聚乙烯催化劑和工藝技術的重大變革，使聚乙烯的產品范圍顯著擴大。LLDPE用配位催化劑代替自由基引發(fā)劑，以及用較低成本的低壓氣相聚合取代成本較高的高壓反應器，在比較短的時間內，便以其優(yōu)異的性能和較低的成本，在許多領域已替代了LDPE

5、。目前LLDPE幾乎滲透到所有的傳統(tǒng)聚乙烯市場，包括薄膜、模塑、管材和電線電纜。 LLDPE產品無毒、無味、無臭，呈乳白色顆粒。與LDPE相比具有強度高、韌性好、剛性強、耐熱、耐寒等優(yōu)點，還具有良好的耐環(huán)境應力開裂、耐撕裂強度等性能，并可耐酸、堿、有機溶劑等。 2005年，我國LLDPE產量為188萬噸，約占PE總產量的35.5%；消費量355萬噸，約占PE總消費量的33.8%。預計未來23年內，LLDPE消費量將保持8%左右的速度繼續(xù)增長。按照當前市場價格12000元/噸計算，我國LLDPE的市場規(guī)模已經超過了400億元。 編輯本段LLDPE的分類按共聚單體類型，LLDPE主要劃分為3種共聚

6、物：C4(丁烯-1)、C6(己烯-1)和C8(辛烯-1)。其中，丁烯共聚物是全球生產量最大的LLDPE樹脂，而己烯共聚物則是目前增長最快的LLDPE品種。在LLDPE樹脂中，共聚單體的典型用量為5%10%重量分數，平均用量大約為7%。茂金屬基的LLDPE塑性體(mLLDPE)具有傳統(tǒng)LLDPE 3倍多的平均共聚單體含量。 編輯本段生產方法低密度聚乙烯按聚合方法，可分為高壓法和低壓法。按照反應器類型可分為釜式法和管式法。以乙烯為原料，送入反應器，在引發(fā)劑的作用下以高壓壓縮進行聚合反應，從反應器出來的物料，經分離器除去未反應的乙烯之后，經熔融擠出造粒，干燥、摻合，送去包裝。 LDPE和LLDPE都

7、具有極好的流變性或熔融流動性。LLDPE有更小的剪切敏感性，因為它具有窄分子量分布和短支鏈。 在剪切過程中（例如擠塑），LLDPE保持了更大的粘度，因而比相同熔融指數的LDPE難于加工。在擠塑中，LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子鏈的應力松弛更快，并且由此物理性質對吹脹比改變的敏感性減小。 在熔體延伸中，LLDPE在各種應變速率下通常都具有較低的粘度。也就是說它將不會象LDPE一樣在拉伸時產生應變硬化。隨聚乙烯的形變率增加LDPE顯示出粘度的驚人增加，這是由分子鏈纏結引起。 這種現象在 LLDPE中觀察不出，因為在LLDPE中缺少長支鏈使聚合物不纏結。這種性能對薄膜應用極重要因為 LLDP

8、E薄膜在保持高強度和韌性下召易制更薄薄膜。nLLDPE的流變性可概括為“剪切時剛性”和“延伸時柔軟”。 當用LLDPE 替代LDPE時薄膜擠塑設備和條件必須做修改。LLDPE的高粘度要求擠塑機有更大的功率并提供更高的熔體溫度和壓力。 模口隙距必須加寬以避免由于產生高背壓和熔體斷裂而降低產量。 LDPE和 LLDPE的一般模口隙距尺寸分別是O 0240 040 in和 0 0600 10in。 LLDPE的“延伸時柔軟”的特性在吹膜過程中是一個缺點。LLDPE的吹塑薄膜膜泡不象 LDPE的那么穩(wěn)定。 一般的單唇風環(huán)對 LDPE的穩(wěn)定足夠使用LLDPE的特有的膜泡要求更完善的雙唇風環(huán)來穩(wěn)定。用雙唇

9、風環(huán)冷卻內部膜泡可增加膜泡穩(wěn)定性，同時在高生產率下提高薄膜生產能力。除了膜泡的更好冷卻外，很多薄膜生產廠采用與LDPE共混方法以增強LLDPE溶道理上，LLDPE的擠塑可以在現有LDPE薄膜設備上完成，當LDPE的共混物中 LLDPE的濃度達 50時。加工 100 LLDPE或富含 LLDPE的與LDPE共混材料時，采用一般的LDPE擠塑機，必需改進設備。 根據擠塑機的壽命，要求改進的可能是加寬?？谙毒啵牧硷L環(huán)，修改螺桿設計以更好擠出，必要時應增加電機功率和轉矩。對于注塑應用，一般不需改進設備，但加工條件需達最佳化。 滾塑加工要求LLDPE研磨成均勻顆粒（35篩孔）。加工過程包括用粉末狀LL

10、DPE填滿模具，加熱并雙軸向地旋轉模具使LLDPE均勻分布。冷卻后產品從模具中移出。 編輯本段產品性能(1)結晶性能聚乙烯是結晶性聚合物不同密度的聚乙烯結晶度也不相同。結晶度與密度呈線性關系，它們對聚乙烯的許多性能有顯著影響。 鑒于聚乙烯短支鏈的存在會干擾主鏈的結晶，因此增加短支鏈就會破壞結晶和降低密度。均聚的高密度聚乙烯含有極少的短支鏈，所以它的結晶度高，密度也高。 LLDPE與HDPE雖同屬線型聚乙烯，但LLDPE完全是乙烯與-烯烴共聚而成的。由于LLDPE所含的共聚單體比高密度的共聚物多，因而LLDPE的線型主鏈上有很多的短支鏈，致使其結晶度和密 度都低；再因其短支鏈的類別和數目是隨不同

11、的共聚單體而異，若共聚單體的碳原子數多，在共聚物中含量也多，則該共聚物的密度下降也大。 (2)熱性能聚乙烯受熱以后，隨著溫度的升高，結晶部分逐漸減少，當結晶部分完全消失時，聚乙烯就融化，此時的溫度即為熔點。聚乙烯的密度升高，結晶度升高，其熔點也隨之升高，所以密度不同的聚乙烯，其熔點也不同。LLDPE的熔點為120125，介于H P-LDPE與HDPE之間。不同共聚單體的LLDPE，其熔點高低隨其共聚單體的碳原子的增減而變動，碳原子數增多熔點升高。由于LLDPE的熔點比H P-LDPE高，故其模型制品可在較高溫度下脫模，而且又快又干凈。因LLDPE的熔點范圍比H P-LDPE窄，故LLDPE的薄

12、膜熱封性能好，熱合強度也高。 聚乙烯在溫度升高時的流動性和在增加荷重時的變化，主要受分子量的影響。由于測定聚乙烯的熔體流動速率比測定分子量容易，因而通常以熔體指數(MI)，或熔體流動指數(MFI)來表示聚乙烯的分子量特性。在熔融狀態(tài)下，聚乙烯的熔體粘度是分子量的函數，它隨分子量的增高而加大。當分子量相同時，溫度升高則熔體粘度降低。在常溫下聚乙烯隨密度的不同而有不同的柔韌性。在低溫下聚乙烯自然具有良好的柔韌性，其脆析溫度較低，這與其分子量有關。當聚乙烯的分子量增高時，其脆化溫度下降，其極限值為-140。 在分子量相同的情況下，線型結構的LLDPE與HDPE的熔體粘度要比非線型結構的H P-LDP

13、E大。在熔體指數相同的情況下，H P-LDPE的熔體粘度明顯低于LLDPE和HDPE，因此，前者加工時的熔體流動性明顯好于后兩者，螺桿負荷小，發(fā)熱量也小。 (3)抗環(huán)境應力開裂和抗蠕變性能從聚乙烯樹脂的實用性來看，抗環(huán)境應力開裂(ESCR)性能是重要的物性指標之一。聚乙烯 ESCR性能因支鏈的增加、密度的降低而得到大大的改善。在3種不同的聚乙烯樹脂中，LLDPE的許多性能介于H P-LDPE和HDPE之間，但其ESCR性能卻居三者之冠。碳6和碳8高碳-烯烴共聚的LLDPE，因其支鏈的增加，其ESCR值明顯優(yōu)于碳4共聚的LLDPE。 另一個受短支鏈增加、密度降低影響的性能是抗蠕變性或承受荷重的能

14、力。這個性能在聚合物的使用上同樣非常重要。只要密度稍稍下降一點，抗蠕變性就得到很大的改善。可以說，增加乙烯的短支鏈，降低乙烯的密度而得益最大的就是提高了ESCR性能和抗蠕變性。 (4)熱氧老化和光氧老化性能聚乙烯由于其分子結構上和聚合物中所含的微量雜質等內因，以及受大氣環(huán)境和成型加工條件等外因的影響，會產生熱氧老化和光氧老化。這些老化反應按自由基鍵式反應機理進行，結果導致聚乙烯發(fā)生降解反應為主的不可逆的化學反應，而使其性能變壞乃至完全失去使用價值。 聚乙烯在氧氣的存在下受熱時易發(fā)生熱氧老化作用，這種熱氧老化過程具有自動催化效應，因此當升高溫度時，氧化加速進行，它可使聚乙烯的電絕緣性能變壞。此外

15、，ESCR、伸長率等性能也會降低，并且脆性增加，嚴重時還會發(fā)生特臭氣味。氧化作用的影響與受熱時間長短有關，例如將高密度聚乙烯制成的容器經短時間受熱，其使用價值并無任何降低，如果將其制成的電纜在60長時間受熱，則其電絕緣性能會顯著降低。 聚乙烯受日光中紫外線的照射和空氣中氧的作用，使其分子中的羰基含量增加而發(fā)生光氧老化作用，這種光氧老化作用是在常溫下進行的，它可使聚乙烯分子解聚，并生成一部分支鏈體型結構。 因此，為了防止或減慢光氧老化的作用，應在聚乙烯中添加具有遮蔽光作用的穩(wěn)定劑，如炭黑或紫外線吸收劑。聚乙烯在受熱成型加工過程中，特別是與大量空氣接觸的情況下，例如壓延過程中或擠出、注射成型時，由

16、于受熱氧化而使聚乙烯的機械性能降低，加了抗氧化劑后雖可部分防止，但仍不能完全避免，因此改進聚合工藝及成型加工方法，以及采用改性的方法，可提高聚乙烯受外因作用的穩(wěn)定性。 (5)聚乙烯的介電性能純的聚乙烯不含極性基因，因此具有良好的介電性能。聚乙烯的分子量對其介電性能不發(fā)生影響，但聚乙烯中若含有雜質，如催化劑、金屬灰分及分子中存在極性基團(羥基、羰基)等，則對其介電性能如介電常數、介電耗損(介電損耗角正切)等會發(fā)生不良影響。 編輯本段LLDPE的應用領域應用領域LLDPE的主要應用領域是農膜、包裝膜、電線電纜、管材、涂層制品等。 消費比例線形低密度聚乙烯由于較高的抗張強度、較好的抗穿刺和抗撕裂性能

17、，主要用于制造薄膜。2005年世界LLDPE消費量為1617萬噸，同比增長6.4%。在消費結構中，薄膜制品仍占最大比例，消費量為1190萬噸，占總消費量的73.6%，其次為注塑，消費量為114.8萬噸，約占LLDPE總消費量的7.1%。 2005年，我國LLDPE和LDPE消費總量為598萬噸，其中LLDPE消費量為355萬噸，同比增長25.4%，占LLDPE/LDPE消費總量的59.4%；LDPE消費量為243萬噸，同比增加0.7%，占LLDPE/LDPE消費總量的40.6%。 消費品種從20032005年LLDPE/LDPE的消費情況看，薄膜的消費比例一直保持在77%左右，第二大品種注塑制

18、品的消費比例也一直在9%上下徘徊。預計未來23年內，雖然各項品種的絕對消費量將繼續(xù)增長，但其消費比例會基本維持目前態(tài)勢；由于包裝膜的需求相對增長較快，農膜的消費比例將會降至20%左右。由于LLDPE的性能不斷改善，其應用領域也不斷擴大，未來市場對LLDPE的需求增速將大大高于LDPE和HDPE。 編輯本段近期發(fā)展在1984年末，當時的聯(lián)碳公司引入了己烯共聚LLDPE的生產，緊隨其后的是Exxon、Mobil等公司。Dow Chemical(陶氏化學公司)在其低壓溶液工藝中幾乎全部采用辛烯作為共聚單體，加拿大NOVA(諾瓦化工)也在其中壓溶液工藝中大部分采用辛烯。辛烯共聚LLDPE樹脂具有略好的強度、抗撕裂性能和加工性能，而己烯共聚和辛烯共聚樹脂的性能差別不大。目前己烯LLDPE樹脂的生產商主要有ExxonMobil Chemical(?？松梨诨?/p>